刷不动的leetcode系列(一)

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1.给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。

示例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9 所以返回 [0, 1]

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        map<int,int> a;//提供一对一的hash
        vector<int> b(2,-1);//用来承载结果,初始化一个大小为2,值为-1的容器b
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            if(a.count(target-nums[i])>0)
            {
                b[0]=a[target-nums[i]];//查找是否已经放进去过之前一个
                b[1]=i;
                break;
            }
            a[nums[i]]=i;//反过来放入map中,用来获取结果下标
        }
        return b;
    };
};

2.给定一个已按照升序排列 的有序数组,找到两个数使得它们相加之和等于目标数。

函数应该返回这两个下标值 index1 和 index2,其中 index1 必须小于 index2。

说明:

返回的下标值(index1 和 index2)不是从零开始的。
你可以假设每个输入只对应唯一的答案,而且你不可以重复使用相同的元素。

示例:

输入: numbers = [2, 7, 11, 15], target = 9 输出: [1,2] 解释: 2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
        int i = 0, j = numbers.size()-1;
        while (i != j) {
            int sum = numbers[i] + numbers[j];
            if (sum > target) j--;
            else if (sum < target) i++;
            else break;
        }
        return vector<int> {i+1, j+1};
 
    }
};

3.给出一个 32 位的有符号整数,你需要将这个整数中每位上的数字进行反转。

示例 1:

输入: 123 输出: 321

示例 2:

输入: -123 输出: -321

示例 3:

输入: 120 输出: 21

注意:

假设我们的环境只能存储得下 32 位的有符号整数,则其数值范围为 [−231, 231 − 1]。请根据这个假设,如果反转后整数溢出那么就返回 0。

class Solution {
public:
    int reverse(int x) {    
    int max = 0x7fffffff, min = 0x80000000;//int的最大值最小值
    long rs = 0;//用long类型判断溢出
    for(;x;rs = rs*10+x%10,x/=10);//逆序,正负通吃,不用单独考虑负值
    return rs>max||rs<min?0:rs;//超了最大值低于最小值就返回0
    }
};

4.判断一个整数是否是回文数。回文数是指正序(从左向右)和倒序(从右向左)读都是一样的整数。

示例 1:

输入: 121 输出: true

示例 2:

输入: -121 输出: false 解释: 从左向右读, 为 -121 。 从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。

示例 3:

输入: 10 输出: false 解释: 从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(int x) {
        long i=0,j=x;
        for(;x;i=i*10+x%10,x/=10);
        return j<0 ? false:(j==i ? true : false);
    }
};

5.罗马数字包含以下七种字符: I, V, X, L,C,D 和 M。

字符 数值 I 1 V 5 X 10 L 50 C 100 D 500 M 1000

例如, 罗马数字 2 写做 II ,即为两个并列的 1。12 写做 XII ,即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。

通常情况下,罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例,例如 4 不写做 IIII,而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边,所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地,数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况:

I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边,来表示 4 和 9。
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边,来表示 40 和 90。 
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边,来表示 400 和 900。

给定一个罗马数字,将其转换成整数。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:

输入: "III" 输出: 3

class Solution {
public:
    int romanToInt(string s) {
        int sum=0;
        map<char,int> m;
        m['I']=1;
        m['V']=5;
        m['X']=10;
        m['L']=50;
        m['C']=100;
        m['D']=500;
        m['M']=1000;
        int i=0;
        for(;i<s.length();i++)
        {
            if(m[s[i]]>=m[s[i+1]])
                sum+=m[s[i]];
            else
                sum-=m[s[i]];
            
        }
            return sum+m[s[i]];
        
        
        
    }
};

6.编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。

如果不存在公共前缀,返回空字符串 ""。

示例 1:

输入: ["flower","flow","flight"] 输出: "fl"

示例 2:

输入: ["dog","racecar","car"] 输出: "" 解释: 输入不存在公共前缀。

说明:

所有输入只包含小写字母 a-z 。

class Solution {
public:
    string longestCommonPrefix(vector<string>& strs) {
       if (strs.empty())
			return "";
		string prefix = strs[0];
		for (size_t i = 1; i < strs.size(); ++i)
		{
			while (strs[i].find(prefix) !=0)
			{
				prefix = prefix.substr(0, prefix.size() - 1);
				if (prefix.empty())
					return "";
			}
		}
		return prefix;
    }
};

7.给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,判断字符串是否有效。

有效字符串需满足:

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

输入: "()" 输出: true

示例 2:

输入: "()[]{}" 输出: true

示例 3:

输入: "(]" 输出: false

示例 4:

输入: "([)]" 输出: false

示例 5:

输入: "{[]}" 输出: true

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<char> Stack;
        for(int i=0;i<s.size();i++)
        {
            switch (s[i])
            {
                case')':
                        if(Stack.empty()||Stack.top()!='(')
                            return false;
                        Stack.pop();
                        break;
                case']':
                        if(Stack.empty()||Stack.top()!='[')
                            return false;
                        Stack.pop();
                        break;
                case'}':
                        if(Stack.empty()||Stack.top()!='{')
                            return false;
                        Stack.pop();
                        break;
                default:
                        Stack.push(s[i]);
                        break;
            }
        }
        if(Stack.empty())
            return true;
        return false;
    }
};

8.将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例:

输入:1->2->4, 1->3->4 输出:1->1->2->3->4->4

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode *p=new ListNode(0);
        ListNode *r=p;
        while(l2&&l1)
        {
            if(l2->val>l1->val)
            {
                p->next=l1;
                l1=l1->next;
                p=p->next;
            }
            else
            {
                p->next=l2;
                l2=l2->next;
                p=p->next;
            }
        }
        p->next=(l1)?(l1):(l2);
        return r->next;
    }
};

9.给出 n 代表生成括号的对数,请你写出一个函数,使其能够生成所有可能的并且有效的括号组合。

例如,给出 n = 3,生成结果为:

[ "((()))", "(()())", "(())()", "()(())", "()()()" ]

class Solution {
public:
    vector<string> generateParenthesis(int n) {     
        vector<string> s;
        fun(s,"",0,0,n);
        return s;
    }
    void fun(vector<string> &s,string str,int l1,int l2,int  n)
    {
        if(l1>n||l2>n||l1<l2)
            return;
        if(l1==n&&l2==n)
        {
            s.push_back(str);
            return;
        }
        fun(s,str+'(',l1+1,l2,n);
        fun(s,str+')',l1,l2+1,n);
        return;
    }
}

10.合并 k 个排序链表,返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入: [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] 输出: 1->1->2->3->4->4->5->6

ps:可以试试最大堆排序或者优先队列,时间复杂度为nlogk 或者

class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        if(lists.size()==0)
            return NULL;
        if(lists.size()==1)
            return lists[0];
        if(lists.size()==2)
            return merge(lists[0],lists[1]);
        int mid = lists.size()/2;
        vector<ListNode*> sub_list1;
        vector<ListNode*> sub_list2;
        for(int i = 0;i<mid;i++){
            sub_list1.push_back(lists[i]);
        }
        for(int i = mid;i<lists.size();i++){
            sub_list2.push_back(lists[i]);
        }
        return merge(mergeKLists(sub_list1),mergeKLists(sub_list2));
    }
    ListNode *merge(ListNode* l1,ListNode *l2){
        if(!l1)
            return l2;
        if(!l2)
            return l1;
        if(l1->val<=l2->val)
        {
            l1->next=merge(l1->next,l2);
            return l1;
        }
        else
        {
            l2->next=merge(l1,l2->next);
            return l2;
        }
        
    }
    
};

11.给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

示例:

给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(!head)
            return NULL;
        if(head->next==NULL)
            return head;
        ListNode* l=head->next;
        head->next=l->next;
        l->next=head;
        head->next=swapPairs(head->next);
        return l;  
    }
};

12.给你一个链表,每 k 个节点一组进行翻转,请你返回翻转后的链表。

k 是一个正整数,它的值小于或等于链表的长度。

如果节点总数不是 k 的整数倍,那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

示例 :

给定这个链表:1->2->3->4->5

当 k = 2 时,应当返回: 2->1->4->3->5

当 k = 3 时,应当返回: 3->2->1->4->5

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        stack<ListNode *> s;
        ListNode *r,*p,*h;
        ListNode *l1=new ListNode(0);
        ListNode *l2=l1;        
        while(1)
        {   
            h=head;
            for(int i=0;i<k&&head;i++,head=head->next)
                s.push(head);
            if(s.size()==k)
            {
                r=s.top();
                s.pop();
                p=r;
                while(!s.empty())
                {
                    p->next=s.top();
                    s.pop();
                    p=p->next;
                }
                l2->next=r;
                l2=p;
            }
            else
                break;
        }
        l2->next=h;
        return l1->next;
    }
};

13.给定一个排序数组,你需要在原地删除重复出现的元素,使得每个元素只出现一次,返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1:

给定数组 nums = [1,1,2],

函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],

函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        if (nums.size() < 2) 
            return nums.size();
	    int j = 0;
	    for (int i = 1; i < nums.size(); i++)
		    if (nums[j] != nums[i]) 
                nums[++j] = nums[i];
	    return ++j;      
    }
};

14.给定一个数组 nums 和一个值 val,你需要原地移除所有数值等于 val 的元素,返回移除后数组的新长度,不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1:

给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,

函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        if(nums.size()<1)
            return 0;
        int j=-1;
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
            if(nums[i]!=val)
                nums[++j]=nums[i];
        return ++j;
        
    }
};

15.给定一个字符串 s 和一些长度相同的单词 words。找出 s 中恰好可以由 words 中所有单词串联形成的子串的起始位置。

注意子串要与 words 中的单词完全匹配,中间不能有其他字符,但不需要考虑 words 中单词串联的顺序。

示例 1:

输入: s = "barfoothefoobarman", words = ["foo","bar"] 输出:[0,9] 解释: 从索引 0 和 9 开始的子串分别是 "barfoor" 和 "foobar" 。 输出的顺序不重要, [9,0] 也是有效答案。

示例 2:

输入: s = "wordgoodgoodgoodbestword", words = ["word","good","best","word"] 输出:[]

class Solution {//我自己写的垃圾代码
public:
    vector<int> findSubstring(string s, vector<string>& words) {
        unordered_map<string,int> m;
        vector<int> res;
         if(s.empty()||words.empty())
            return res;
        int sum=0,k=0,s_sum=0,each_k=words[0].length();
        for(int i=0;i<words.size();i++)
            m[words[i]]=i+1;
        for(int i=0;i<words.size();i++)
            sum+=m[words[i]];
        k=words.size()*each_k;
        for(int i=0;i<=s.length();i++)
        {
            s_sum=0;
            int j=0;
            for(j=i;j<k+i;j+=each_k)
            {
                int t=0;
                if(!(t=m[s.substr(j,each_k)]))
                    break;
                else
                    s_sum+=t;
            }
            if(s_sum==sum&&j-i==k)
                res.push_back(i);
        }
        return res;
        
    }
};

16.给定一个排序数组和一个目标值,在数组中找到目标值,并返回其索引。如果目标值不存在于数组中,返回它将会被按顺序插入的位置。

你可以假设数组中无重复元素。

示例 1:

输入: [1,3,5,6], 5 输出: 2

示例 2:

输入: [1,3,5,6], 2 输出: 1

示例 3:

输入: [1,3,5,6], 7 输出: 4

示例 4:

输入: [1,3,5,6], 0 输出: 0

class Solution {
public:
    int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {
        int i;
        int k=nums.size();
        for(i=0;i<k;i++)
            if(nums[i]>=target)
                break;
        return i;
    }
};

17.报数序列是一个整数序列,按照其中的整数的顺序进行报数,得到下一个数。其前五项如下:

  1. 1
  2. 11
  3. 21
  4. 1211
  5. 111221

1 被读作 "one 1" ("一个一") , 即 11。 11 被读作 "two 1s" ("两个一"), 即 21。 21 被读作 "one 2", "one 1" ("一个二" , "一个一") , 即 1211。

给定一个正整数 n(1 ≤ n ≤ 30),输出报数序列的第 n 项。

注意:整数顺序将表示为一个字符串。

示例 1:

输入: 1 输出: "1"

class Solution {
public:
    string countAndSay(int n) {
        string s="1";
        stack<char> sta;
        for(int i=1;i<n;i++)
        {
            string answer;
            int k=s.size();
            for(int j=0;j<k;j++)
            {
                if(!sta.empty()&&s[j]!=sta.top())
                {
                    answer+=sta.size()+'0';
                    answer+=sta.top();
                    while(!sta.empty()) sta.pop();
                }
                sta.push(s[j]);
            }
            if(!sta.empty())
            {
                answer+=sta.size()+'0';
                answer+=sta.top();
                while(!sta.empty()) sta.pop();
            }
            s=answer;
        }
        return s;
        
    }
};

18.给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

示例:

输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4], 输出: 6 解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

/*
	f(n):=max(f(n-1),nums[n]+f(n-1))
	求取最大的一个f(n)就是
	即若f(n-1)为负数则不划算
*/
class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int res=nums[0];
        int sum=0;
        for (int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            if (sum>0)
                sum+=nums[i];
            else
                sum=nums[i];
            res=max(res,sum);
        }
        return res;
    }
};

19.给定一个仅包含大小写字母和空格 ' ' 的字符串,返回其最后一个单词的长度。

如果不存在最后一个单词,请返回 0 。

说明:一个单词是指由字母组成,但不包含任何空格的字符串。

示例:

输入: "Hello World" 输出: 5

class Solution {
public:
    int lengthOfLastWord(string s) {
        int k=0;
        for(int i=s.size()-1;i>=0;i--)
        {
            if(s[i]!=' ')
                k++;
            else
                if(k) return k;
        }
        return k;
    }
};

20.给定一个由整数组成的非空数组所表示的非负整数,在该数的基础上加一。

最高位数字存放在数组的首位, 数组中每个元素只存储单个数字。

你可以假设除了整数 0 之外,这个整数不会以零开头。

示例 1:

输入: [1,2,3] 输出: [1,2,4] 解释: 输入数组表示数字 123。

示例 2:

输入: [4,3,2,1] 输出: [4,3,2,2] 解释: 输入数组表示数字 4321。

class Solution {
public:
    vector<int> plusOne(vector<int>& digits) {
        for(int i=digits.size()-1;i>=0;i--)
        {
            if(digits[i]==9)
                digits[i]=0;
            else
                return (digits[i]++,digits);
        }
        vector<int> res(digits.size()+1);
        res[0]=1;
        return res;
        
    }
};